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CIENCIA CIENCIA HOY Ciencia hoy Nanopartículas de óxido de hierro; nueva generación de fertilizantes
CIENCIA CIENCIA HOY Ciencia hoy Nanopartículas de óxido de hierro; nueva generación de fertilizantesNanopartículas de óxido de hierro; nueva generación de fertilizantes
Erick Daniel Aguilar Vela y Nicolaza Pariona Mendoza
Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, el crecimiento de la población exige un aumento de casi el 70% en la producción agrícola actual para 2050. En vista de que los fertilizantes tradicionales no son absorbidos o aprovechados de manera eficiente por la planta, será necesario grandes cantidades de fertilizantes para alcanzar este objetivo. En este sentido, es necesario desarrollar estrategias sostenibles de fertilizantes de alta eficiencia y así disminuir la perdida de fertilizantes al medio ambiente.
En los últimos años, la aplicación de la nanotecnología en la agricultura ha emergido como una herramienta de gran aprovechamiento sustentable para la mejora del cultivo. Las nanopartículas, caracterizadas por ser extremadamente pequeñas (cuya escala se establece en el orden de los nanómetros (nm)) y tener una gran superficie específica, pueden proporcionar una mejor absorción y transporte de los nutrientes en las plantas.
El hierro es un micronutriente esencial que participa en numerosas funciones biológicas, los cuales son importantes para el crecimiento y desarrollo de la planta. A pesar de ser el cuarto elemento más común en la corteza terrestre, es el tercer nutriente más limitante para el crecimiento de las plantas. La baja disponibilidad del hierro se debe porque en algunos suelos este se encuentra en forma de Fe3+ insoluble y las plantas generalmente absorben en forma de Fe2+. Por lo tanto, la aplicación de fertilizante de hierro es el método más eficaz para mejorar la deficiencia de Fe en las plantas (Figura 1).
Las nanopartículas de óxido de hierro (por ejemplo: magnetita, hematita y ferrihidrita) empleadas como nanofertilizantes podrían asegurar que las plantas absorban el hierro de manera óptima. De acuerdo con investigaciones realizadas, las nanopartículas de óxido de hierro han demostrado tener potencial para mejorar la producción de varios cultivos, incluidos arroz, trigo, tomate, maní, soja y espinaca. La aplicación de estas nanopartículas además de incrementar la germinación y crecimiento de la planta estimula los procesos metabólicos (fotosíntesis, respiración, producción de proteínas, etc.). Así mismo, se ha reportado que las nanopartículas de magnetita mejoran la formación de nódulos fijadores de nitrógeno, la proliferación de hongos micorrícicos y en el aumento de la actividad fijadora de nitrógeno de las bacterias. En nuestro grupo de investigación, venimos trabajando en el desarrollo diferentes nanopartículas de óxido de hierro, tales como la hematita, magnetita, ferrihidrita, entre otros (Figura 2). En trabajos previos, se ha demostrado que nanopartículas de magnetita incrementaron la germinación y crecimiento de un encino (Quercus macdougallii), especie que se encuentra en estado vulnerable. También, se ha demostrado que las nanopartículas de hematita y ferrihidrita promovieron la germinación de semillas y el crecimiento de plantas de maíz y de rábanos (Figura 3).
Por lo tanto, las nanopartículas de óxido de hierro empleados como nanofertilizantes podrían ser un sustituto ideal del fertilizante tradicional de hierro. Sin embargo, aún se necesitan más estudios ya que sus efectos dependen principalmente de la concentración, tipo de óxido de hierro, tamaño y forma de partícula, así como la especie de planta. Por ello, en nuestro grupo de trabajo se desarrollan estrategias para el uso y potencial aplicación de nanopartículas de óxido de hierro para su uso en apoyo al campo.
Pie de figuras
Fig. 1. Disponibilidad del hierro (Fe) y nanopartículas de óxido de hierro (hematita y magnetita) para el crecimiento de la planta. (Créditos: Erick Aguilar y Nicolaza Pariona)
Fig. 2. Preparación de nanopartículas de magnetita. (Créditos: Nicolaza Pariona)
Fig. 3. Germinación y crecimiento de rábanos en presencia de nanopartículas de magnetita (Créditos: Nicolaza Pariona).
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- Revistas científicas del INECOL: de Xalapa para el mundo
- Olores como arma de defensa
- El complemento silvestre de nuestra alimentación
- Las plantas vasculares de Querétaro
- Biocostras: pioneras en recubrir tierras áridas
- Los olorosos zorrillos
- Las hortensias silvestres del neotrópico
- Las libélulas "topo"
- Algunas relaciones entre insectos y hongos
- De la tierra brotan colores: las flores
- Los hongos invisibles en las plantas
- Los hongos son lo que comen
- Desenmarañando la relación suelo-planta-agua
- Del geiser al laboratorio: Taq ADN polimerasa
- Evolución de COVID-19: la variante Delta
- Etólogos y hormigas
- En lo rural de Xalapa
- Áreas privadas de conservación: una decisión voluntaria
- Acuaporinas, moléculas esenciales para la vida
- Proteómica, nueva herramienta científica
- Mariposario, espacio de ciencia y educación
- Ingenieros ecosistémicos
- Avispas vs gallina ciega
- Superestrellas vegetales de México
- La lechuga de mar: una planta asiática que llegó para quedarse
- ¿Historias evolutivas o cuentos adaptativos?
- Superhéroes y sus diseños de experimentos
- El chipilín, un ingrediente místico de la gastronomía del sureste de México
- Limitaciones sociales de la restauración ecológica
- Biodiversidad y escarabajos peloteros de sistemas agroforestales
- Biodiversidad: la vida sobre la tierra
- Orange is the New Black …. Howler Monkey
- Provocaciones científicas del INECOL
- La química y los colores
- El orégano, ingrediente para celebrar
- Producir nuestros propios alimentos
- El curioso caso de la quiralidad en la naturaleza
- CWUR 2021
- Usos prehispánicos de los bambúes mexicanos
- La comunicación química en los escarabajos del estiércol
- Interacciones hongo-hongo: ¿sinergismo o antagonismo?
- Tenebrios: viscosos ¡pero sabrosos!
- ¿Qué sabemos de la fauna del suelo que habita en la alta montaña?
- Betalaínas: pigmentos y colores
- Agricultura de precisión, análisis de imágenes aplicada a la producción agrícola
- ¿Hay en los manglares una relación de evasión y amor?
- Origen y domesticación del plátano: un cultivo de gran importancia para México
- Primates en paisajes antropizados
- Los izotes y sus polillas
- La importancia de las bases de datos
- Cuando el tecolote canta... no lo molestes
- Incendios forestales y cambio climático
- Paisajes veracruzanos: entre la producción y la conservación
- Consciencia y sensación en los animales
- ¡Aguas! podemos perder los mayores almacenes de carbono
- Importancia histórico-botánica del Santuario del Bosque de Niebla. El caso de sus árboles
- Plantaciones: el tiempo pasa... el bosque reaparece
- Los efectos de la sábana de nubes sobre Xalapa y alrededores
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- ¿Qué significa narrar una historia con los datos?
- Perchas para aves: un dispositivo efectivo para regenerar la selva
- El bosque de niebla de México, un reservorio poco explorado de productos naturales bioactivos
- Hongos comestibles, fuente natural de vitamina E
- ¿Podemos remediar todos nuestros males con vacunas? los parásitos dicen no
- Utilidad de los casos activos COVID 19 para el ciudadano común el caso de Xalapa y el estado de Veracruz
- Los ciudadanos necesitan sus espacios verdes abiertos
- Avisos de privacidad en proyectos de investigación
- Las cajas de unicornio o la fotografía mínima
- Aislados, pero no solos
- Los olores un lenguaje natural, una mirada a la comunicación química de los insectos
- Las Brujitas del jardín
- Conservar, investigar y descubrir especies
- Herramientas fisiológicas para el estudio de la vida silvestre
- Las plantas de la cocina veracruzana
- Pequeños grandes conquistadores: hongos ascomicetos
- Restos de una vida sorprendente: excrementos de coyotes!!
- Material biodegradable a base de hongos
- ¿Qué sabemos del color de los insectos?
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- ¿Qué es el almidón?
- Propagación de plantas mediante biorreactores
- Las flores de Astrocaryum mexicana delicia para escarabajos y humanos
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- Los que se cosechan sin madurar, lo compro ¿maduro o verde?, cosechar sin madurar ¿verde o maduro?
- Escarabajos: padres cuidadores
- Vida silvestre: importancia socioambiental
- Bondades de la autofluorescencia
- Porqué son importantes los escarabajos
- Las bacterias que ayudan a las plantas a crecer
- Los arbolistas o el arte de cuidar los árboles urbanos
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- Metalotioneínas, proteínas importantes para su aprovechamiento en la ecología
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- Activando fungicidas naturales usando luz sola
- ¿De qué estás hecho?
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- Pongamos de moda los océanos
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- Beneficios de los humedales flotantes
- Akumal Monkey Sanctuary & Rescued Animals y el INECOL: una alianza en favor de la conservación de los primates
- Agricultura orgánica moderna: el manejo de plagas en frutales
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- Aves, señales acústicas y paisajes sonoros
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- ¿Podemos restaurar los ecosistemas y paisajes?
- Gérridos: insectos patinadores del agua
- Algunos usos de Pycnoporus sanguineus
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- Celacanto: volviendo de la extinción
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- Pertinencia Social y Genética de la Conservación en favor de los Primates Veracruzanos FOMIX–Veracruz CONACyT
- 50 Aniversario de la Dalia como la Flor Nacional de México
- el ocelote: un felino en peligro de extincion
- ¿Qué son las orquídeas?
- Las cámaras trampa, una herramienta para conocer la biodiversidad
- La importancia nutricional y medicinal de los hongos cultivados
- El Pinacate y el Gran Desierto de Altar
- La apariencia no lo es todo en los tlaconetes
- CONOCIENDO, CONSERVANDO Y USANDO A LAS ORQUÍDEAS A TRAVÉS DE TALLERES DE CULTIVO A PRODUCTORES DE CAFÉ COMO UNA OPCIÓN DE DIVERSIFICACIÓN DE LAS FINCAS EN LA ZONA CENTRO DE VERACRUZ
- El otro veterinario, los otros médicos
- ¿Existen plantas caníbales?
- Las aves del Sitio RAMSAR 1602 “Manglares y Humedales de Tuxpan”
- Sistemática y ecología de artrópodos con interés en medicina humana y animal
- El pavón: ese oscuro, rojo y blanco objeto del deseo... ornitológico
- Dificultades de ser una planta
- Los humedales, sus funciones y su papel en el almacenamiento del carbono
- Los parasitos y sus enfermedades
- Manejo de las Cuencas
- Manejo de bromelias
- Humanos y monos, primates parecidos pero no iguales
- La vida romantica de los insectos
- Especies exclusivas de la fauna silvestre de Veracruz
- Las flores del ocotillo
- Los medios como herramienta en la conservacion de la biodiversidad
- La influencia del cambio poblacional en el paisaje natural
- A la luz de la evolucion
- Porque festejar la Candelaria de los humedales?
- Plantas invasoras
- Las hormigas en Xalapa
- Colecciones nacionales
- Huracanes
- El cafe: Placer de las mujeres y los hombres
- Usos del bambú
- La regeneración de las selvas
